Milchverarbeitung: In fünf automatisierten Schritten zum perfekten Milchgenuss

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Ohne Milchverarbeitung wäre unsere Ernährung anders, als wie wir sie heute kennen.

Milch ist für viele von uns ein integraler Bestandteil unserer täglichen Küche und wesentliche Grundlage für viele liebgewonnene Produkte sowie Gerichte. Ob pur aus dem Glas, als Basis für das morgendliche Müsli oder als veredelnde Sahne für unseren Lieblingskuchen – Milch begleitet uns in vielfältiger Form durch unseren kulinarischen Alltag.

Doch wie wird Rohmilch nach dem Melken verarbeitet? Welche Schritte durchläuft sie? Wodurch wird der Milchgeschmack beeinflusst? Und welchen Beitrag leistet Automatisierungstechnik in diesem Prozess? Diese Fragen beantworten wir Ihnen in unserem Themenspezial zur Milchverarbeitung!

Automation24 führt Sie in fünf Schritten durch den Prozess der Milchverarbeitung. Erfahren Sie, wie Rohmilch weiterverarbeitet wird, um am Ende den charakteristischen Geschmack und die Qualität zu erhalten, die viele von uns in ihrem Alltag nicht mehr missen wollen.

1.Schritt: Vom Bauernhof zur Molkerei – Rohmilchgewinnung und -transport

Im Jahr 2023 wurden laut Statista allein in Deutschland rund 32,6 Millionen Tonnen Milch produziert. Der Weg der Milch beginnt idealerweise auf Bauernhöfen, wo Kühe unter artgerechten Bedingungen leben. Das fördert nicht nur ihr Wohlbefinden, sondern hat auch einen positiven Einfluss auf die Qualität der Milch.

Die Milchproduktion auf den Bauernhöfen beginnt typischerweise mit dem regelmäßigen Melken der Kühe. Bis zu 2-mal täglich werden dazu Melkmaschinen an die Euter angelegt. Auf diese Weise wird die Milch abgesaugt und in die Milchvorratsbehälter, zumeist in hygienischen 3-Zoll-Edelstahl-Tanks, weitergeleitet. Pro Kuh lassen sich so durchschnittliche 30 Liter pro Tag gewinnen.

Sobald keine Milch mehr abgezapft werden kann, fallen die Melkgeschirre automatisch ab.

Dieser Prozess ist vollständig automatisiert und erfolgt steril, um die hohen Hygienestandards von Beginn an einzuhalten.

Schließlich wird die Milch in einen Tank gepumpt, wobei ein hygienischer Füllstandsensor die Höhe des Milchpegels überwacht, um Überlauf und Trockenlauf vorzubeugen.

Über Nacht wird die Milch auf 4 °C bis 8 °C heruntergekühlt und lagert bis sie am nächsten oder übernächsten Tag von einem Milchsammelwagen abgeholt wird, um in die Molkerei transportiert zu werden. Während dieser Wartezeit gewährleisten Temperatursensoren oder Temperaturtransmitter, dass die erforderliche Lagerungstemperatur eingehalten wird.

Bevor die Milch zur Weiterverarbeitung ausgeliefert wird, wird eine Eingangskontrolle durchgeführt. Dabei wird eine Sammelprobe entnommen und auf verschiedene Kriterien wie das mögliche Vorhandensein von Medikamenten und Keimrückständen, sowie auf unauffällige Farbe und Geruch getestet. Zusätzlich wird der pH-Wert überprüft, der mindestens 6,60 betragen muss.

Nur wenn sich die Probe in einwandfreiem Zustand befindet, wird die Milch aus dem Milchwagen abgepumpt und gelangt in den Milchtank der Molkerei.

Dort lagert sie bei 4 °C bis 6 °C, bevor der nächste Prozessschritt folgt. Die richtigen Temperatur wird auch hier durch Temperatursensoren bzw. Temperaturtransmitter sichergestellt.

Rohmilch besteht aus 4 % fetthaltigem Rahm bzw. Sahne und fettarmer Magermilch, die es voneinander zu trennen gilt.

Hierzu wird die Rohmilch in einen Separator bzw. eine Zentrifuge weitergeleitet. Durch starkes Schleudern, auch Zentrifugalkraft genannt, wird die Magermilch an den Rand der Zentrifuge befördert, während der Rahm bzw. das Milchfett im Zentrum verbleibt.

Unrunde Bewegungen des Separators können durch Schwingungssensoren erkannt und rechtzeitig behoben werden. Dies ermöglicht es potenzielle Schäden vorzubeugen und die Lebensdauer des Separators zu erhöhen.

Der Rahm und die Magermilch werden schließlich separat abgeleitet und weiterverarbeitet.

3.1 Einstellung des Fettgehalts und Rahmstufe

Zunächst wird mit Hilfe von industriellen Dosier- und Mischsystemen der gewünschte Fettgehalt bzw. die Rahmstufe eingestellt, damit am Ende die Milchsorte der Wahl gewonnen werden kann.

Durch das richtige Mischverhältnis von Rahm und Magermilch können verschiedene Arten von Milchsorten hergestellt werden, darunter entrahmte Milch, fettarme Milch oder Vollmilch mit den entsprechenden Fettgehalten wie 1,5 %, 3,5 % oder 3,8 %.

3.2 Homogenisierung von Rahm und Milch

Schließlich werden Magermilch und Rahm entsprechend vermischt. Allerdings lassen sich beide Bestandteile aufgrund ihrer unterschiedlichen Zusammensetzung nicht einfach so miteinander vermengen, denn Magermilch setzt sich zum großen Teil aus Wasser zusammen, während der Rahm vorwiegend aus Milchfett besteht. Fett tendiert dazu, sich an der Oberfläche abzusetzen. Daher bedarf es eines speziellen Verarbeitungsprozesses, um eine gleichmäßige Mischung herzustellen.

Der Prozess der Homogenisierung schafft hier Abhilfe. Dazu wird sowohl die Magermilch als auch der Rahm mit hohem Druck durch sehr feine Düsen eines sogenannten Homogenisators gepresst. Ein hygienekonformer und spezieller Drucksensor oder Drucktransmitter trägt dazu bei, dass der dazu erforderliche Druck eingehalten wird.

Dies führt dazu, dass die Fettkügelchen in dem Rahm so fein zerteilt werden, dass sie sich gleichmäßig in der wasserhaltigen Magermilch verteilen und mit ihr verbinden. Auf diese Weise kann die Milch nicht mehr aufrahmen und es entsteht eine homogene Flüssigkeit. Ein Resultat, das nicht nur optisch ansprechender ist, sondern sich auch in der Konsistenz, der Cremigkeit und dem ausgewogenen Geschmack der Milch bemerkbar macht.

In der Milchverarbeitung ist daher auch die abschließende Wärmebehandlung entscheidend, um verbleibende Keime und Bakterien abzutöten sowie die Haltbarkeit der Milch zu verlängern.

Durch starkes Erhitzen werden Mikroorganismen eliminiert und Enzyme deaktiviert, die für Zersetzungsprozesse in der Milch verantwortlich sind. Gleichzeitig werden Milchproteine durch die Wärmebehandlung denaturiert. Das heißt, dass sie in ihrer Struktur so weit verändert werden, dass sie vom menschlichen Organismus besser verwertet werden können.

Um die unterschiedlichen Temperaturen einzuhalten, sind auch hier Temperatursensoren, Temperaturtransmitter oder Temperaturregler unerlässlich. Für den Nachweis der Temperatureinhaltung bieten sich zudem erneut Datenmanager/Datenlogger an.

Es wird hauptsächlich zwischen zwei klassischen Formen der Wärmebehandlung (a und b) sowie zwei Sonderformen (c und d) unterschieden.